Spojnice(kvačila) i njihove neispravnosti
Osnovni zadaci i sklop spojnice
Odakle potreba za spojnicom.
U toku vožnje automobilom snaga koja izlazi sa kolenastog vratila se transmisijom prenosi do pogonskih točkova. U nekim situacijama, npr. pri promeni stepena prenosa ili pri stajanju automobila u mestu pri uklučenom motoru, potrebno je prekinuti tok snage od motora ka pogonskim točkovima. Ovo se postiže pomoću spojnice koja može postepeno prekinuti ili uspostaviti tok snage od motora ka pogonskim točkovima. To je i njena glavna uloga. Pored toga uloga spojnice je i da zaštiti motor od preopterećenja do koga može doći u toku vožnje, pa se prevelik moment otpora u toku npr. naglih kočenja neće u potpunosti preneti na motor i oštetiti ga već će spojnica „proklizati“ tako da se neće prekoračiti moment nošenja spojnice(maksimalni moment koji spojnica može da prenese). Na različitim motornim vozilima, osim prethodno definisane spojnice(koja se često naziva i glavnom spojnicom), sreću se i drugačije spojnice. To su spojnice istih osnovnih konstrukcijskih karakteristika, ali sa drugim zadacima a ponekad i sasvim drukčijim konstrukcijskim rešenjima(bočna kvačila – spojnice kod vozila na gusenicama itd)
U toku vožnje automobilom snaga koja izlazi sa kolenastog vratila se transmisijom prenosi do pogonskih točkova. U nekim situacijama, npr. pri promeni stepena prenosa ili pri stajanju automobila u mestu pri uklučenom motoru, potrebno je prekinuti tok snage od motora ka pogonskim točkovima. Ovo se postiže pomoću spojnice koja može postepeno prekinuti ili uspostaviti tok snage od motora ka pogonskim točkovima. To je i njena glavna uloga. Pored toga uloga spojnice je i da zaštiti motor od preopterećenja do koga može doći u toku vožnje, pa se prevelik moment otpora u toku npr. naglih kočenja neće u potpunosti preneti na motor i oštetiti ga već će spojnica „proklizati“ tako da se neće prekoračiti moment nošenja spojnice(maksimalni moment koji spojnica može da prenese). Na različitim motornim vozilima, osim prethodno definisane spojnice(koja se često naziva i glavnom spojnicom), sreću se i drugačije spojnice. To su spojnice istih osnovnih konstrukcijskih karakteristika, ali sa drugim zadacima a ponekad i sasvim drukčijim konstrukcijskim rešenjima(bočna kvačila – spojnice kod vozila na gusenicama itd)
Klasifkacija spojnica
Prema načinu prenošenja obrtnog momenta
- Frikcione, kod kojih se snaga prenosi zahvaljujući momentu trenja koji nastaje između dve ili više frikcionih površina. Hidrodinamičke spojnice prenose obrtni moment zahvaljujući kinetičkoj energiji fluida kojim je spojnica ispunjena.
- Elektromagnetna spojnica kod koje se veza između kolenastog vratila motora i ulaznog vratila menjačkog prenosnika ostvaruje direktno dejstvom elektromagnetnih sila pomoću posebnog „fero-prenosioca“, a to je smeša gvožđa velike čvrstoće i neke izolacione mase(transformatorsko ulje).
U odnosu na oblik površine trenja, frikcione spojnice se dele na:
- Konusne,
- Dobošaste i
- Diskosne, koje se danas najviše koriste
S obzirom na način komandovanja, spojnice mogu biti sa:
- Prinudnim komandovanjem(direktno komandovanje);
- Prinudnim komandovanjem sa pojačivačem, da bi se olakšalo komandovanje(tzv. indirektno komandovanje) i
- Automatskim komandovanjem
Prema broju površina trenja, frikcione spojnice mogu imati dve ili više površina trenja
Jednodiskosna spojnica
Ova spojnica ima dve frikcione površine što znači jedan disk(vidi sliku ispod)
Dikosna opružna frikciona spojnica sa jednim diskom sastoji se iz od sledećih osnovnih komponenata:
- Frikcionog diska (1)
- Potisne ploče (2)
- Opruge (3)
- Poklopca (4)
- Poluga(5)
- omandnog mehanizma(6)
- Potisnog ležaja(7)
Ova spojnica je uključena dok se ne pritisne kvačilo (12) koje posredstvom komandnog mehanizma isključuje spojnicu. Kada je spojnica uključena, potisna ploča pod dejstvom opruga koje su oslonjene na poklopac priljubljuje frikcioni disk uz zamajac tako da se javlja trenje izmedju diska i zamajca(1. frikciona površina), kao i između diska i potisne ploče(2. frikciona površina) Tada se frikcioni disk obrće isto kao i zamajac motora i prenosi obrtni moment dalje ka menjaču. Do isključenja će doći kad vozač stisne nogom papuču kvačila i preko poluga (12),(11) i (6) pomeri aksijalni ležaj ulevo, a ovaj preko poluge (5) razdvoji potisnu ploču od frikcionog diska tako da dođe do prekida toka snage. Poklopac (4) nosi na sebi poluge (5) za komandu(obično tri poluge), a učvršćen je vijcima za zamajac motora, zahvaljujući kojem, zajedno sa potisnom pločom prati njegovo obrtno kretanje. Veza između frikcionog diska (1) i spojničkog vratila (9) ostvaruje se ožljebljenom vezom. Do uspostavljanja veze među frikcionim površinama doći će kad vozač pusti pedalu kvačila i tada se potisna ploča kreće ulevo pod dejstvom opruga i spaja frikcione površine. Pri tome se broj obrtaja frikcionog diska postepeno povećava (tada postoji klizanje među frikcionim površinama) dok se ne izjednači sa brojem obrtaja zamajca. Pri pojavi obrtnih momenta u spojnici, čija vrednost prelazi vrednost maksimalnog momenta trenja(moment nošenja spojnice), dolazi do klizanja u površinama trenja i bez aktiviranja komandnog mehanizma. Na taj način spojnica izvršava svoj drugi, sekundarni zadatak – osiguranje motora i prenosnika snage od preopterećenja.
Frikcioni disk.
Mogu da budu elastični ili kruti. Često se na disku postavljaju opruge prigušivači koje ublažuju dejstvo neravnomernosti obrtanja diska. Na glavčinu diska se vezuju frikcione obloge preko elastičmih segmenata i one su od materijala koji ima veliki koeficijent trenja
Višediskosna spojnica
Pošto je sila trenja koja se prenosi preko frikcionih površina :
Fµ = µ*N, gde je µ koeficijent trenja a N normalna sila pritiska
koja deluje između frikcionih površina.
Kako se, zbog ograničenja koja su uslovljena sastavom frikcionog materijala, sila pritiska ne može povećavati preko određene granice, to se povećanje nosivosti spojnice može ostvariti povećanjem broja i veličine frikcionih površina. Broj frikcionih diskova može biti 2 i 3 a preko ove vrednosti ne treba povećavati broj diskova jer se u protivnom, uslovi promene stepena prenosa u menjačkom prenosniku znatno otežavaju. Na slici ispod je prikazana je dvodiskosna spojnica:
Fµ = µ*N, gde je µ koeficijent trenja a N normalna sila pritiska
koja deluje između frikcionih površina.
Kako se, zbog ograničenja koja su uslovljena sastavom frikcionog materijala, sila pritiska ne može povećavati preko određene granice, to se povećanje nosivosti spojnice može ostvariti povećanjem broja i veličine frikcionih površina. Broj frikcionih diskova može biti 2 i 3 a preko ove vrednosti ne treba povećavati broj diskova jer se u protivnom, uslovi promene stepena prenosa u menjačkom prenosniku znatno otežavaju. Na slici ispod je prikazana je dvodiskosna spojnica:
Kod ove spojnice za razliku od jednodiskosne postoje dve potisne ploče (3) i (5), kao i dva diska, što znači da je broj frikcionih površina udvostručen (4 umesto 2 kod jednodiskosne) tako da će sile pritiska između svake frikcione površine biti duplo manja što je povoljnije.
Potisni diskovi su vezani za zamajac (1) preko vijaka (ima ih više raspoređenih po obimu) tako da se sa njim obrću kao jedna celina. Kao i kod jednodiskosne spojnice sila pritiska, tj. stanje „ uključeno“ se ostvaruje dejstvom opruga na potisnu ploču. Isklučivanje spojnice se ostvaruje pritiskom na pedalu spojnice (7) tako što se viljuškasta poluga pomera u pravcu zamajca (1) i deluje na isključivač sa ležajem (9), naležući na poluge (8) i ostvarujući pomeranje potisnog diska (5). Odvajanje potisnog diska (3) ostvaruje se pomoću opruga(povezuju potisne diskove međusobno) koje se ne vide na slici.